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第二部 スター・ウォーズ計画 Y 宇宙兵器開発のジレンマ

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 「核兵器を無力化する兵器」といわれるビーム兵器とは何か。
 また「宇宙戦争はレーザー戦争である」とまでいかれるレーザー兵器とは一体何か。
 これらの兵器の原理を明らかにしつつ、その技術的難点ないし隘路を探ってみよう。
 「ビーム(指向性の強い)兵器」と通称されるものには、大別して「レーザー・ビーム(レーザー光線)兵器」と「粒子ビーム兵器」との二種類があるが、前者は光線ないし電磁波の形でエネルギーを利用し、後者では荷電粒子もしくは中性粒子(荷電していない)の指向性の強いエネルギーを、兵器として利用しようというものである。

 1 レーザー兵器 top

 まず、レーザー兵器についてみてみよう。
 レーザー発振器に強力なエネルギーを投入してやると、発振器を構成する分子はしだいに激しく運動を繰返し、やがて分子は光子(電磁波)を放出し始める。
 この放出される光子の周波数や位相、伝播方向が正確に一致するような状況をCoherent(首尾一貫性)と呼ぶのだが、このコヒーレントの状態のときにでてくるのがレーザー光線である。
 つまり、分子の運動の余分なものを排除し、ある一つの方向に画一化させた時にでてくるのがレーザー光線なのである。 従って、レーザー光線はその指向性が一つの方向に定まっており、強力なエネルギーを遠いところまで運ぶことができる。
 現在のところレーザー兵器に実用化できると推定されている高エネルギー装置は、化学レーザー、ガス・ダイナミックス・レーザー、自由電子レーザー、X線レーザーの四つなどである。
 @化学レーザー
 真空層の中で水素(H2)がフッ素(F2)と化学反応し、フッ化水素(HF)をつくるときに出てくる光子を利用してレーザー光線をつくるものである。
 光子は二枚の鏡の問で反射を繰返し、レーザー光線となる(波長三・八ミクロン)
 Aガス・ダイナミックス・レーザー
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 燃焼によって炭酸ガスをつくり、この高温状態のガスを急冷すると光子がでてくるので、この光子を反射鏡の間で増幅し、レーザー光線としてとりだすものである(波長一〇・六ミクロン)
 B自由電子レーザー
 高エネルギー電子が多数の永久磁石(S極とN極を交互に配列)の間を通過するとき、ジグザグ運動を行なう。
 この装置のなかを一定の距離走ると、電子の運動エネルギーがレーザー・ビームに変るので、この増幅されたレーザーを利用する(波長三・四〜一・○ミクロン)
 CX線レーザー
 真空中の金属に強力な電圧を与えると高エネルギーのX線パルスが生じるので、これを一定方向に集中放出(指向性)させてレーザー光線とするものである(波長○・○四ミクロン)
 X線レーザーは、他のレーザー光線と比較してもそのエネルギーが桁違いに大きく、数兆キロワッ卜にも達するといわれる。
 だが、X線を発生させるに要するエネルギーも莫大であり、核爆発(一〜一〇キロトン)以外のエネルギー源は考えられないし、またX線は大気中を通過しないから、これを使った兵器は、人工衛星に積載される以外には使途がない(宇宙基地方式)

 2 見通しのなくなった中性粒子ビーム top

 レーザー光線は、強いエネルギーをもった光線ないし電磁波だったのに対し、粒子ビームは小さな粒子(物質)の流れである。
 電気を帯びた粒子に電磁力を加えつづけると、しだいに速く走りだす性質があるが、この速度をつける装置が加速器である。
 いま、強い電磁力を加速器に与えると、陽子や電子のような粒子は加速され、やがて、秒速三〇万キロ(光速)に近い速度をもった指向性の強いビームとなる。
 このビームもまた破壊的強さのあるエネルギーを運ぶことができ、粒子ビームが金属板に当たるとこれを溶かしてしまう。
 このような性質を利用して開発されているのが粒子ビーム兵器であるが、一般的には、その運搬するエネルギーは、レーザー光線兵器よりも大きく、それだけ破壊力は大きい。
 だが、しかし、粒子ビームには次のような欠点があるのは見逃せない。
 第一に、荷電粒子ビームは地球の地磁気に決定的影響をうけ、次のような制約を生む。
 @バンアレン帯(地上一〇〇〇キロから六万キロ)を突抜けて直進できず、高空での兵器としての使用は不可能である。
 A地上一〇〇〇キロ以下の高度でも、地磁気に影響されて進行コースが湾曲し、標的に正確に到達しない。
 第二に、粒子ビームは、エネルギー・ビームの凝集性が弱く、進行距離が長びくと拡散してしまう性質があることである。
 いま、粒子ビームが一〇〇〇キロ進むと、ビームは、約二〇〇〇倍に拡大してしまう(エネルギーがそれだけ弱くなり、破壊力は低下する)

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 荷電粒子ビームのこのような欠点を補うために開発されたのが、中性粒子ビームである。
 中性粒子ビームは電荷をもっていないために地磁気の影響はある程度まで克服できたが、それでも、このビームは光子ではなく一種の物質であるために、その影響をゼロにすることはできず、遠距離までの直進はできないことが判明してきた。
 また、中性粒子ビームも「拡散」する弊害からは逃れられない。
 こうして、粒子ビーム兵器は、当初、その破壊威力の面からみて「鳴物入り」で騷がれ、期待をかけられたのだったが、研究・開発が進むにつれてしだいにその欠陥が露呈されてきている。
 今日では、開発に従事する専門家たちも「地表一〇〇〇キロメートル以内で有効な兵器となるかもしれない」と格下げられてしまっている。
 夢と現実とはあまりに違いすぎていたのである。

 3 ジレンマの技術――ビーム開発 top

 ところで、ビーム・エネルギーの性質には次のような三つの特性があるために、それが兵器開発上の大きな障害要因ともなっているのである。
 第一に、エネルギーを光線ないしは電磁波で(粒子ビームでは“粒子”の形で)運搬するという性質である。
 このために、一方で航空機やミサイルのような運搬手段を必要としない反面、ビーム・エネルギーを発生させるための巨大なエネルギー源を備えなくてはならないということである。
 これは、この種の兵器開発の宿命的「隘路」とさえいえよう。
 第二に、光速度、またはそれに近い超高速で走るという性質である。
 ビーム・エネルギーは驚異的スピードを確保する反面、逆に、この超高速を「制御」するための技術的能力を開発しなければならなくなった。
 超高速集積回路(VHSIC)を使用した新型コンピュータをはじめ、これまでの常識をはるかに超えるような超高速技術を開発しなければ、ビーム兵器は実用化できないのである。
 第三に、ビーム・エネルギーは、標的を直撃しなくてはそれを破壊することが不可能であるという性質である。
 ビーム・エネルギーは真空中を直進するとはいえ、大気中では空気の複雑な影響をうけ、必ずしも理屈通りのビヘイビァをしてはくれない(粒子ビームの困難と欠陥についてはすでにみた)
 レーザー光線についても、大気中で微妙な「拡散」「散乱」「吸収」を起こすことが知られてきており、標的への「命中の技術」はかなりの困難を伴うことが判明してきている。
 第二の特性だったこのエネルギーの超高速性が、標的への正確な照準を難しくさせるようにも作用する。
 こうして、ビーム兵器の三つの特性が、相互にかつ複雑にからみ合って、三条件を満足させる技術の開発はいよいよ至難の技となりつつあるのである。

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 4 巨大浪費のレーザー兵器 top

 それでは、レーザー兵器は標的を撃も落とすためにどのくらいのエネルギーを必要とするのか、そのアウトラインをみておこう。
 普通、厚さ二〜三ミリの金属板を融解させるには、一平方センチメートル当たり一キロワット秒(一キロジュール)のエネルギーが吸収されなくてはならないとされている。
 ところが、レーザー光線の場合(その周波数、標的の材質、標的の表面の状態によって異なるが)、その大部分は反射されてしまって標的に吸収されない。
 ICBMを標的にして、レーザー光線で旱も落とそうとした場合、ミサイル表面に亀裂を生じさせるには、一平方センチ当たり、一キロジュールのパルスが必要であるといわれるが、いま、ミサイル表面の反射率を九〇%(エネルギーの吸収率は一〇%)と仮定して、一〇〇〇キロメートル離れた地点からこれだけのエネルギーを照射しようとすると、一〇〇万キロワット級の発電所一〇〇〇基にあたる出力が必要になってしまうのである。
 パルスを連続的に照射することによって、ミサイル表面へのエネルギー吸収を増大させようとすると、連続発振のレーザー光線は約一〇〇秒間照射されつづけなくてはならない。
 高速度で上昇しつづけるミサイルに一〇〇秒間もねらいたがわずパルスを当てつづけることは、事実上不可能である。
 エネルギー吸収率を高めるために改良を加えたとしても、標的を「探知」し、「追跡」し、正確に「照準」を当てる全プロセスにかなりの精度をもったシステムを開発しなくてはならないのである。
 こうした技術的困難を回避する他の方法は、レーザー光線を大幅に集束させることのできる大型の照準鏡をつくることである。
 頑丈で精巧な大型照準鏡があれば、レーザー光線の射程距離は伸び、標的に到達するエネルギーも大きくなろう。
 いま、直径四メートルの鏡を用いるならば、一〇〇メガワッ卜のフッ化水素レーザーでは、約一秒間照射で標的のミサイルを溶かすことができよう。
 だが、直径四メートルの光学的に十分精巧な鏡をつくることは、そう簡単にできそうにはない。
 少なくとも、地上の工場で組立てることは、技術的にも限界がある(リチャード・ガウイン「対衛星兵器の開発は禁止すべきか」『サイエンス』八四年八月号)
 こうしてみてくると、レーザーを兵器化しようとする場合、我々がこれまで経験的に使用してきたエネルギー量とは桁違いの、大量のエネルギーが必要とされることがわかるだろう。
 そして、エネルギーの効率を高め、比較的少量のエネルギーで使用できるレーザー兵器を実用化しようとする場合には、精巧で丈夫な大口径の鏡を開発しなくてはならないことも明らかとたった。

 5 X線レーザー top

 ただし、X線レーザー兵器の場合は、事情が多少変ってくる。
 このレーザーは、エネルギーが巨大であるために、例えばICBMを撃ち落とそうとする場合、たった一発のパルスを照射するだけで十分であり、一回の照射でミサイルは雲散霧消してしまうであろう。

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 従って、X線レーザーは、反射鏡を使った共振器が利用できず(発生したX線が鏡を破壊してしまう)、一回だけの瞬間的パルスの放出を利用する以外はないのである。
 このことが、X線レーザー兵器のエネルギー源として核爆発を選択させる根拠ともなっている。

 6 一〇〇万分の一の精度が必要 top

 それでは、ミサイルにレーザー光線を正確に照射する「命中の技術」はどうであろうか。
 いま、一〇〇〇キロ離れた地点からブースト階段(上昇中)のミサイルを攻撃しようとする時、ブースターの長さは約八〜一〇メートルであるから、これに命中させるためには、概数計算でも約一〇万分の一の精度が必要とされることになる。
 だが、レーザー兵器の研究が進むにつれて、一〇万分の一の精度では相手ミサイルに命中しそうにないことがわかってきた。 恐らく、一〇〇万分の一の精度の実現が、この兵器を実用化する際の最低限の条件とされる、というのが最近の常識である。
 今ミサイルを迎撃しようとする場合、レーザー光線兵器は次のような各段階をごく短時間内に処理しなくてはならない。
 @「早期探知」 地上三万六〇〇〇キロメートルの上空に静止している「早期警戒衛星」の赤外線センサーが発射されたミサイルを探知し、そのデータを「情報処理システム」に送る。
 A「捕捉」 「情報処理システム」では、ただちにデータを解読して、ミサイルの位置・軌道・速度を計算し、レーザー兵器に報告する。
 B「照準」 計算されたデータにもとづいて、ミサイルに対して精巧な照準器がねらいを定める。
 このとき要求される精度は、〇・一マイクロラジアソ(一〇〇万分の六度)である(一ラジアンは六〇度)
 C「追跡」 飛来するミサイルと完全に連動してレーザー光線が照射されるように、一定時間「追跡」しなくてはならない。
 レーザー光線がミサイルを追って移動するのに要する精度は、〇・一マイクロラジアンである。
 レーザー光線は、そのパルスを何秒間か連続照射しなくては、ミサイルを撃ち落とせないからである。
 D「照射」 標的に向けてのレーザー光線の発射。
 E「攻撃アセスメント」 レーザー照射により、ミサイルにどれだけの損害を与えたかを、すみやかに測定し報告する。
 ダメージの程度により(命中しなかった場合には誤差を計算し)、再度標的を確認して再照射を繰返す。
 以上のような操作を、ごく短時間に手際よく処理できる全体システムを、完成しなくてはならないのである。
 現在、アメリカではDARPA(国防高等研究計画局)が、「アルファ」「クロン・ゴールド」「LODE」という三つの構成要素からなる、宇宙レーザー兵器の開発を進めている(“トライアッド”――三本柱――と通称される)

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 だが、その研究・開発は決してはかばかしいものとはいえない。
 「アルファ」計画は、レーザー光線の発生装置部分の開発であるが、二〜三メガワッ卜の地上実験装置程度であり、それすらも一九八二年完成予定が遅れて、今日まできてしまっている。
 「クロン・ゴールド」計画は、「探知」「捕捉」「追跡」「照準」部門を開発しようとするものだが、肝心の超高速集積回路(VHSIC)などの開発が遅れており、基本的技術のところで、見通しすらたっていない。
 「LODE」計画は、レーザー光線を大型ミラーで集束させる部門だが、大口径の鏡(いまのところ一・八メートル)の制作技術が完成しておらず、全体計画のなかでも最大の「技術的隘路」とみられているのである。

 7 様々な対抗策 top

 ところで、アメリカの宇宙レーザー兵器開発計画“トライアッド”)が完成し、プロトタイプの兵器システムが実現しても、まだ問題は解決しない。
 これを実用の兵器にしようとする場合に、次のような疑問がでてくるからである。
 第一に燃料の問題である。
 いま、フッ化水素を利用した連続発振レフザーで、ミサイル一基を破壊しようとすると、六六〇キログラムの燃料を必要とする。
 一〇〇〇基のミサイル全部を撃墜しようとすると(核を無力化する!)、計算上必要な燃料は、六六〇トンになってしまう。
 これだけの燃料を各衛星に積込んでおかなくてはならないのだが、その量はスペース・シャトルの積み荷の二〇倍にもなってしまう。
 ソ連のICBM基地全部をカバーするために、五〇個の衛星を常時打上げておくとすると、全衛星の積んでいる総燃料は、三万三〇〇〇トンに達してしまう(スペースーシャトルを一〇〇〇回飛ばさなくては運べない)
 そればかりではない。燃料がレーザー光線に転換するエネルギー効率は、せいぜい三〇〜四〇%であるから(現在の水準では三〜四%)、実際に必要とされる燃料は計算上の必要量の三倍に及ぶことになろう。
 第二の問題はこのレーザー兵器に対して、対抗措置がとられた場合に発生する難問である。
 レーザー光線は強力なエネルギーを運搬はするが、結局のところ、標的にそれを吸収させなくては破壊力を発揮することはできない。
 レーザーの照射からミサイルを防御しようとする側は、恐らく、ミサイルのノーズコソ部分(核弾頭や誘導装置を格納した先端の耐熱保護の覆い)に、光線を反射させる諸措置をほどこすことになるだろう。
 その一つは表面をみがいてミラー状にし、光の反射率を高めることである。あるいは表面にコーティングをかけて光の反射をよくしたり、液体膜で光のエネルギーを拡散することもできよう。
 また、ミサイルに回転(スピン)運動をさせて、パルスの連続照射を散らしてしまう方法もあろう。

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 総じて、この種の技術的防御策をとられた場合、レーザー光線は、計算上予測されたダメージを与えることはできなくなろう。
 また、ミサイル発射に先だって、チャフ(レーダー電波を散乱させ、機影をとらえられないようにする目的で大量に空中散布される、数ミリから数センチの金属はく)などを上空に打上げた場合、レーザー兵器のセンサー装置が機能を失い、ICBMの正確な探知や精密追跡が不可能になってしまうかもしれない(一〇〇万分の一の精度を狂わすことは、さほど困難とは思えない)
 こうして、レーザー兵器を実用化させようとする段階で、様々な現実的制約が登場してくることになるだろう。

 8 弱音をはくD・ゲラアム所長 top

 ところで、『ビーム・ディフェソス』の著者たち(フュージョン・エネルギー財団)だけは、「レーザー発生装置、大口径ミラー、高性能コンピュータなどいずれの点からみても、レーザー光線兵器の近い将来における実用化は可能だ」との強気の説をとっているが、大勢はどうやら悲観的となってきたようだ。
 ハイ・フロンティア所長のダニエル・グラアムすら、
 「レーザー、粒子ビーム兵器はまだ実用の段階に達していない。
 ハイ・フロンティアに参画している科学者の中には、この種のビーム兵器はあまり役に立たないという者もいる。
 一方、ビーム兵器を擁護する科学者の側も、化学レーザー、自由電子レーザー、X線レーザー、マイクロウェーブ、粒子ビームを支持する五つのグループに分かれ、意見がまとまっていない」
 と述べているほどなのだ。
 こうした技術開発の状況のなかで脚光をあびてきているのが、SDI(戦略防衛構想)である。
 その基本的システムは、地上に設置されたレーザー基地からレーザー光線を放ち、衛星上の鏡がこれをうけとめ、反射させてICBMを撃墜するというシナリオにもとづくシステムである。
 SDIは、結局のところ、レーザー兵器の必要とする巨大な量の燃料を人工衛星に積むことを断念したところに生まれたアイディアともいえる。
 つまり、燃料問題の解決が不可能であることを告白した計画なのである。
 だが、SDIはもう一つの難題を抱えている。それは、衛星に積む大口径の反射鏡を完成しなくてはならないということである。
 もっか、この計画の推進者たちは「完全な曲率の放物面」をもつミラーを「地上の重力のある所で製作することは困難」なので、「宇宙ステーションでこれを製作する」ことを真剣に考えているという。

 9 米ソが四〇〇個の軍事衛星 top

 このように兵器の開発状況を検討してくると、ビーム兵器ないしはこれに関連する宇宙兵器をとりまく問題状況が、しだいに明らかになってくる。

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 まず第一に、「スペース・ウォーズ」「スター・ウォーズ」と呼ばれるようなイメージの、宇宙兵器の開発は、ほとんど実現困難であり、「宇宙の一部」を利用したSDI程度の兵器がどうやら開発の対象となるうとしているということである。
 つまり、レーザー兵器の必須条件である燃料の大量消費問題が、人工衛星上から自由にレーザーを発射するというイメージの実現を、技術的に制約してしまっているのである。
 そのことは同時に、地上三万六〇〇〇キロメートルに静止する通信衛星や早期警戒衛星を撃墜することを断念する、ということを意味する(宇宙兵器構想は、当初、この種の戦略的に重要な「静止衛星」を破壊する目的で着想された)
 第二に、このSDIに限定してみても、レーザー光線使用の軍事用衛星を実戦用に配備し始めた時に生ずるであろう、新しい核軍拡のイメージが見え始めてきたことである。
 いま、ソ連のICBM一〇〇〇基を人工衛星で迎撃とうとするとき、五〇個の軍事衛星を宇宙に打上げておくとすると、一個の衛星はミサイル一基当たり、〇・五秒間で撃破しなくてはならない。
 実際には、ソ連はICBM一三九八基をもち、SLBM九八九基をもっているから、五○個の軍事衛星では迎撃に完璧を期すことはできなくなろう。
 理想的な軍事衛星の数は、一五度の間隙で二四本の軌道に一八個ずつの衛星を打上げておくことであろう(二四×一八)
 実に四三二個の軍事衛星を常時上空に打上げて、絶えずソ連のミサイルを監視するということになってしまう(実際には、衛星の一部分だけを宇宙に打上げておき、大部分は緊急時に「ポップ・アップ」方式で打上げるよう地上基地に待機させるとしても)
 ソ連もまたこれに対抗して、これに近い数の軍事衛星を打上げることになるだろうから、宇宙空間における米ソの角逐はすさまじいものになるであろう。
 いま概算で計算してみても、これに要する費用は次のように莫大なものとなろう。
 これらの軍事衛星は一個一〇億ドル(研究・開発費を除いて)とペンタゴン筋は推定しているから、全衛星だけで四三二〇億ドル(アメリカ側だけで)になってしまう(一九八三年の世界の総軍事支出は八〇〇〇億ドルと推定されているから、米ソを合わせると軽くこれを上回ってしまう)
 第三に、SDI構想を実現した場合に生じるであろう、米ソ間の政治的軍事的緊張の問題がある。
 SDI構想は、すでに指摘したように、一九七二年のABM協定に違反はしていないものの、この条約の「精神に反する」ことは明らかである。
 ソ連もまたこれに対抗する措置をとるに違いない。その対抗措置の一つは、アメリカの開発するSDIと類似したシステムをつくり上げることであり、それが完成したとすれば、米ソは「核を無力化」するどころか、新たな核の脅誠におののくことになるだろう。
 これまで配備された巨大な核兵器のシステムに、SDI体系を新たに追加するにすぎなくなるだろう。
 双方にとって、自国の安全感は高まるどころか、かえって低下するにすぎないであろう。

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 考えられるもう一つの事態は、ソ連の技術的能力がSDI開発に間に合わず、米ソ間に大きなギャップが生じそうになった場合、ソ連は、現在保有しているICBMやSLBMの数を、単純に増やす措置をとるであろうということである。
 アメリカは現在、一九七二年のSALT協定で決められたソ連のICBMに合わせて、SDI計画を練っているが、ソ連が窮余の策として、SALT協定を無視してICBMの数を増やし始めた場合、計画の根本が狂ってしまう。
 二〇〇〇基のミサイルに対抗するSDIシステムと、四〇〇〇基のミサイル防御体系とは、規模自体が大きく異なる。兵器競争においては、常に、防御システムより攻撃システムの方が有利であり、アメリカがSDIシステム完成に要する費用の一〇〇分の一あれば、ソ連はICBMの数を二倍にしてしまうことができよう。
 ただし、この場合、ソ連はSALT協定の破棄という乱暴な選択をすることになるから、そこに生じるであろう米ソ間の政治的不信感は、決定的なものとなろう。
 ABM条約の軽視と、SATL協定破棄という、二重の背信行為の連続が引起すであろう政治的緊張は、世界政治全般へと波及していくに違いない。

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